PROGRAMA DE LA ASIGNATURA 

ELECTIVA

 (DIFRACCIÓN Y ESTRUCTURA DE MATERIALES)

OBJETIVOS GENERALES:

Discutir los fundamentos necesarios para comprender cabalmente la organización cristalina de la materia y el por qué ocurre difracción en cristales. Estudiar y manejar en el laboratorio las técnicas de difracción de rayos-X empleadas en la determinación estructural de materiales. Describir el arreglo atómico de algunos materiales cristalinos importantes en Química y Física del Estado Sólido.

PROGRAMA

I.     INTRODUCCIÓN.

Simetría en cristales. Elementos de simetría puntual. Celda unidad. Índices de Miller. Redes de Bravais. Elementos de simetría traslacionales. Grupos espaciales. Representación gráfica de grupos espaciales.

II.   DIFRACCIÓN Y ESPACIO RECÍPROCO.

Condiciones para la difracción (Laue y Bragg). Red recíproca y esfera de reflexión. Relación entre red directa y red recíproca. Ley de Bragg en espacio recíproco. Teoría de factores de estructura y síntesis de Fourier. Efectos de la simetría traslacional sobre los factores de estructura. Ley de Friedel. Ausencias Sistemáticas. Grupos Espaciales.

III.   TÉCNICAS DE CRISTAL ÚNICO.

Métodos fotográficos. información que puede obtenerse. Parámetros de red. Simetría. Grupos Espaciales. Intensidades. Métodos de Laue. Método de Oscilación. Método de Weissenberg. Método de Precesión. Difractometría de cristal único. Uso del difractómetro. Determinación de constantes de celda. Medición de intensidades. Reducción de datos. Datos únicos. Corrección de factores de Lorentz y polarización. Correcciones por absorción.

IV.  DETERMINACIÓN Y REFINAMIENTO ESTRUCTURAL.

Métodos de átomos pesados. Función de Patterson. Síntesis de Fourier. Métodos Directos. Factores de estructura normalizados. Calculo de mapas E. Determinación de fases. Síntesis de diferencia. Uso del Programa SHELXS-86. Método de mínimos cuadrados. Errores. Desviación estándar. Factores de discrepancias. Uso del programa SHELXL-93. Síntesis de diferencia.

V.   QUÍMICA ESTRUCTURAL.

Interpretación de resultados. Distancias y ángulos de enlaces, planos, ángulos de torsión. Análisis conformacional. Configuración absoluta.

VI.   DIFRACCIÓN DE MUESTRAS POLICRISTALINAS.

Métodos fotográficos de difracción de polvo. Información que puede obtenerse. Preparación de muestras. Identificación de componentes de muestras policristalinas. Método difractométrico. comparación entre ambos métodos.

VII. ESTRUCTURA DE MATERIALES.

Interpretación de la estructura de materiales inorgánicos cristalinos en base a empaquetamiento y poliedros de cordinación. Empaquetamiento cúbico y hexagonal. discusión detallada de la estructura de algunos óxidos y sulfuros con propiedades eléctricas de interés tecnológico, tales como semiconductores, superconductores, etc.

BIBLIOGRAFÍA.

1. G. Díaz de Delgado y J.M. Delgado, Notas sobre Simetría y Difracción, II Escuela Iberoamericana de Cristalografía, Instituto de Química Física Rocasolano, Madrid, 1992.
2. G.H. Stout  y L.H. Jensen, X-Ray Structure Determination, 2da. Ed., Macmillan: NEw York, 1989.
3. M.F.C. Ladd y R.A. Plamer, Structure Determination by X-Ray Cristallography, 2da. Ed., Plenum Press: New York, 1985.
4. Robert L. Snyder, X-Ray Diffraction,en materiales Science and Technology - A Comprehensive Treatment. R.W. Cahn, P. Haasen y E.J. Kramer (Eds.), VCH Verlagsgesellschaft mbH: Weinheim, FRG, Vol. 2, Cap. 4, 251-355, 1992.